引言

隨著近年來國(guó)內(nèi)貨物運(yùn)輸行業(yè)以及國(guó)際貿(mào)易的發(fā)展,集裝箱運(yùn)輸成為目前碼頭主要的運(yùn)輸方式之一,專業(yè)化的集裝箱也是未來碼頭主要的發(fā)展趨勢(shì)。天津港經(jīng)過多年的設(shè)施建設(shè),其自動(dòng)化程度顯著提升,天津集裝箱碼頭迎來了新的發(fā)展機(jī)遇。通過加大設(shè)備投資,改善工作條件以及增加大型的起重機(jī)設(shè)備,使集裝箱數(shù)量顯著提升,在提高效率的同時(shí)降低了設(shè)備故障概率。通過現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)管理能夠有效控制安全事故的發(fā)生,根據(jù)碼頭作業(yè)情況,經(jīng)過多年研究,專門針對(duì)集裝箱起重設(shè)備研發(fā)了遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),即CMS系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)碼頭自動(dòng)化控制,有效防止安全生產(chǎn)事故的發(fā)生,提高現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)管理效率。通過對(duì)該碼頭起重設(shè)備的監(jiān)控以及設(shè)備運(yùn)行管理,能夠?qū)崿F(xiàn)CMS系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。

1CMS監(jiān)控系統(tǒng)原理

CMS遠(yuǎn)程監(jiān)控器系統(tǒng)是大型設(shè)備主要監(jiān)控系統(tǒng)之一,該系統(tǒng)是否能夠?qū)崿F(xiàn)功能,需要依靠先進(jìn)的技術(shù)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控軟件的實(shí)際情況。在大型起重設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)中,需要實(shí)現(xiàn)虛擬仿真技術(shù)與通信技術(shù)的互相配合,打破傳統(tǒng)管理軟件的局限,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)監(jiān)控和管理的一體化功能。通過良好的數(shù)據(jù)管理功能和先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理技術(shù),實(shí)現(xiàn)大型起重設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。在設(shè)計(jì)過程中,需要根據(jù)工作運(yùn)行環(huán)境的差異進(jìn)行個(gè)性化設(shè)置,在生產(chǎn)管理和自動(dòng)化過程中,作業(yè)人員能夠直觀了解當(dāng)前設(shè)備的運(yùn)行情況及維護(hù)狀態(tài),以更好地為企業(yè)提供服務(wù)。該系統(tǒng)利用仿真技術(shù)采集機(jī)械故障、運(yùn)行狀態(tài)、維護(hù)狀態(tài)操作等多種信息,并利用HMI技術(shù)通過無線網(wǎng)更為直觀地體現(xiàn)在顯示屏中,達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。同時(shí),該系統(tǒng)由本地系統(tǒng)和遠(yuǎn)程系統(tǒng)共同構(gòu)成,本地系統(tǒng)包括遠(yuǎn)程CMS、司機(jī)房CMS、電氣房CMS、終端CMS等,能夠通過客戶端提供功能。

港口大型設(shè)備可編程控制系統(tǒng)組成如圖1所示。監(jiān)控系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)如圖2所示,從圖中可以發(fā)現(xiàn),從裝卸設(shè)備、可編程控制的軟件中采集數(shù)據(jù),經(jīng)過轉(zhuǎn)發(fā),由遠(yuǎn)程服務(wù)器接收相應(yīng)數(shù)據(jù)并使這些數(shù)據(jù)進(jìn)入遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中,用戶可通過服務(wù)器對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,而遠(yuǎn)程用戶也可利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)控,這一過程實(shí)際上就是數(shù)據(jù)通信。

2CMS監(jiān)控系統(tǒng)功能

2.1實(shí)時(shí)監(jiān)控

在集裝箱公司作業(yè)和生產(chǎn)中應(yīng)用CMS系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)控能夠起到關(guān)鍵作用,也是集裝箱公司大型起重設(shè)備監(jiān)控的核心部位,實(shí)時(shí)監(jiān)控涵蓋集裝箱業(yè)務(wù)中的起升、大車、小車、吊具等系統(tǒng)。通過對(duì)CMS系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控,能夠?qū)Υa頭裝卸、電氣系統(tǒng)元件進(jìn)行有效監(jiān)控。通過模擬仿真的形式,詳細(xì)顯示碼頭作業(yè)情況,便于工作人員的現(xiàn)場(chǎng)管理,并通過實(shí)時(shí)監(jiān)控對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)、多種設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)視,比如電氣位置、電流、電壓、速度、風(fēng)機(jī)等,更加直觀地完成控制和管理,以防出現(xiàn)安全隱患。

2.2故障的收集處理

利用CMS遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),能夠準(zhǔn)確顯示故障發(fā)生位置、時(shí)間以及具體內(nèi)容,同時(shí)能夠通過可編程控制軟件,查看相應(yīng)的故障程序,實(shí)現(xiàn)故障列表功能,工作人員可通過列表查詢故障發(fā)生的內(nèi)容、時(shí)間、類型,便于對(duì)設(shè)備進(jìn)行管理。

2.3故障跟蹤

通過設(shè)計(jì)CMS遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),能夠儲(chǔ)存故障模擬量以及開關(guān)量等數(shù)據(jù),通過波形圖顯示,將其作為現(xiàn)場(chǎng)管理、故障排除、分析等參考依據(jù)。

2.4維護(hù)保養(yǎng)功能

利用該系統(tǒng)能夠通過客戶預(yù)設(shè),完成相應(yīng)設(shè)備的維修保養(yǎng)提醒,還可以通過設(shè)定記錄及設(shè)備保養(yǎng)周期的比較,對(duì)用戶設(shè)置定期設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)提醒。該系統(tǒng)還能夠設(shè)置開放接口,便于客戶增加設(shè)備和一些易損壞原部件的維護(hù)保養(yǎng),設(shè)置相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值預(yù)警操作,提供部件更新功能,可查看每次更換后的使用情況并編輯記錄日志。

3CMS監(jiān)控系統(tǒng)建立原則

以天津某集裝箱碼頭公司作為研究對(duì)象,根據(jù)該公司的設(shè)備情況,設(shè)立CMS系統(tǒng),通過數(shù)據(jù)共享,為設(shè)備管理提供重要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),解決了當(dāng)前人力維修操作效率較低的問題,提高了企業(yè)的整體效益,并且能夠?yàn)槠髽I(yè)制定決策提供重要的數(shù)據(jù)參考。通過研究,目前針對(duì)該公司的機(jī)械設(shè)備管理,CMS遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在設(shè)立時(shí)需要符合下列原則:

3.1兼容性

兼容性實(shí)際上是指CMS系統(tǒng)在公司系統(tǒng)建設(shè)中具有良好的兼容性,能夠兼容公司目前所使用的自動(dòng)化控制系統(tǒng),在CMS系統(tǒng)建設(shè)時(shí)不會(huì)破壞原有的管理系統(tǒng),并從一定程度

上充分利用原有系統(tǒng)的數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,提供更加準(zhǔn)確的信息,為企業(yè)決策制定提供支持。

3.2規(guī)范性

天津某集裝箱碼頭公司的CMS系統(tǒng),在設(shè)計(jì)過程中需要以IS09000標(biāo)準(zhǔn)作為原則,通過企業(yè)管理總結(jié)經(jīng)驗(yàn),進(jìn)一步建立完善的設(shè)備運(yùn)行信息和管理制度,通過設(shè)備信息規(guī)范化提升企業(yè)的管理水平。

3.3創(chuàng)新性

在設(shè)立CMS系統(tǒng)時(shí)應(yīng)當(dāng)具備一定的創(chuàng)新性,在當(dāng)前管理思想前提下,能夠有效梳理企業(yè)管理流程,達(dá)到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),通過管理方式和思想的創(chuàng)新,進(jìn)一步提升企業(yè)整體管理水平。

3.4應(yīng)用性

需要考慮該系統(tǒng)的應(yīng)用性,良好的人機(jī)界面能夠提供人性化服務(wù),為工作人員創(chuàng)造操作簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)的操作環(huán)境。

3.5可拓展性

需要考慮系統(tǒng)可拓展性問題,為后續(xù)系統(tǒng)升級(jí)提供便捷,始終保持先進(jìn)性,能夠應(yīng)對(duì)未來不同操作需求和復(fù)雜環(huán)境的變化。

4CMS監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用意義

圖3為CMS系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)布設(shè)結(jié)構(gòu)圖。該系統(tǒng)應(yīng)用了無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、S0L數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)以及可編程控制信息傳輸技術(shù)。隨著這些技術(shù)的不斷完善與發(fā)展,CMS遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)能夠得以實(shí)現(xiàn)。從系統(tǒng)的設(shè)計(jì)意義上來看,實(shí)現(xiàn)集裝箱生產(chǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)控,利用GPS能夠提供大車的實(shí)時(shí)位置信息,以及CMS監(jiān)控系統(tǒng)提供的場(chǎng)地箱區(qū)信息、設(shè)備本身信息以及實(shí)時(shí)監(jiān)控到各個(gè)設(shè)備的準(zhǔn)確位置。在作業(yè)過程中能夠快速了解當(dāng)前正在吊裝哪些集裝箱,提高監(jiān)控實(shí)時(shí)性,在最快的時(shí)間內(nèi)了解現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)情況,及時(shí)制止錯(cuò)誤作業(yè)的發(fā)生。其次,能夠?qū)崿F(xiàn)工單管理的智能化,由于采用了S0L數(shù)據(jù)庫(kù)用于信息儲(chǔ)存,便于實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息共享,利用CMS數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)信息生成故障實(shí)施工單,利用動(dòng)態(tài)設(shè)備運(yùn)行和作業(yè)量統(tǒng)計(jì)生成相應(yīng)的維修保單,實(shí)現(xiàn)設(shè)備的動(dòng)態(tài)化管理,改變過去僅依靠人力管理設(shè)備的理念,使得現(xiàn)代設(shè)備管理更具科學(xué)化。具有WEB互聯(lián)網(wǎng)瀏覽功能,同時(shí)利用異地遠(yuǎn)程監(jiān)控實(shí)現(xiàn)WEB網(wǎng)絡(luò)瀏覽,能夠使所有用戶看到目前設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),還可通過遠(yuǎn)程局域網(wǎng)便于異地開展設(shè)備監(jiān)控和相應(yīng)的技術(shù)支持。當(dāng)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障報(bào)警時(shí),能夠準(zhǔn)確給出故障點(diǎn),便于分析故障,縮短故障時(shí)間。該系統(tǒng)同生產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)共用,利用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),能夠減少在傳輸過程中產(chǎn)生的信息量,生產(chǎn)系統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)通信量達(dá)30M,因此共網(wǎng)使用對(duì)于生產(chǎn)系統(tǒng)影響不大,解決了網(wǎng)橋間的融合通信問題,整合了企業(yè)在管理過程中的業(yè)務(wù)流程,減輕設(shè)備工作量,不斷提高企業(yè)的設(shè)備管理水平,提高設(shè)備利用效率:更好地規(guī)范企業(yè)管理以及提高信息化水平,降低生產(chǎn)成本,提高勞動(dòng)效率,進(jìn)一步提升企業(yè)在市場(chǎng)中的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

5結(jié)語(yǔ)

總而言之,將CMS監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用于天津某集裝箱碼頭公司,能夠提升碼頭的作業(yè)效率,并實(shí)現(xiàn)碼頭設(shè)備的自動(dòng)化管理,為其他港口的碼頭設(shè)備管理提供參考。